软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期   作者:曹风夺
[导读] 公路桥梁工程量的不断增加,使得工程项目建设地区变得更加多样、复杂,很容易会在工程建设过程
       曹风夺
       聊城东盛路桥有限责任公司  山东聊城  252000
       
       摘要:公路桥梁工程量的不断增加,使得工程项目建设地区变得更加多样、复杂,很容易会在工程建设过程中遇到软土地基问题。为保证软土地基处理效果,业界通过对工程施工经验的总结与分析,研究出了一系列较为有效的软土地基处理技术。为对技术展开高质量应用,确保软土地基可以得到有效处理,对各项技术以及相关内容展开研究,显得极为必要。
       关键词:软土地基;公路桥梁;应用
       引言
       根据公路桥梁施工要求及实际情况,重视其软土地基施工技术处理,有利于降低路桥基础施工风险发生的概率,为后续施工作业的高效开展创造有利的条件,避免影响公路桥梁结构应用质量。因此,在加强公路桥梁施工、实现其基础施工目标的过程中,应给予软土地基施工技术科学处理更多的关注,制定并实施相应的处理计划,确保软基施工效果的良好性,逐渐实现其科学处理目标,满足公路桥梁施工安全性及施工企业的长效发展要求。在此基础上,有利于丰富公路桥梁在软土地基施工方面的实践经验,拓宽与之相关的处理工作思路。
       1软土地基特征
       软土地基指的是强度低、压缩量大的软弱土层,其中包含一定的有机物质。具体来看,天然含水量≥35%、天然孔隙比≥1.0、抗剪强度<30kPa的软土均属于软土地基[1]。软土地基的存在给市政公路桥梁工程施工造成了一定的危害,如果软土地基处理不当,会直接影响到公路桥梁的施工质量,在后续的使用过程中存在较大的安全风险。除了天然含水量大、天然孔隙比大以及抗剪强度小等特征以外,软土地基压缩性比较高,主要原因是孔隙比大,同时因为土中微生物、腐殖质和可燃气体含量大,所以压缩性高。另外,软土地基透水性差,对排水固结造成一定影响,公路桥梁的沉降延续时间长,并且会出现孔隙水压力,影响地基强度。
       2软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用
       2.1加载法
       运用加载法主要目的是避免填土路面出现沉降问题,有利于提升地基稳固性。地基固结沉降方式具有明显优势,可以有效防止地基间隙水压升高,在大气压作用下,有助于强化施工效果。在处理软土地基时,上部和中间砂层可以采用减少地下水的方式,施工人员在固定区域内插入钢板,可以让地下水位降低,同时不会对周围环境带来影响。根据经验得知,填土加载法和沉降时间及荷载重量之间存在着一定联系,所以要进行深入研究,最大限度减少沉降量,不断提升路面质量。如果无法保障地基平稳性,要依据缓速加载法方式,做好全面勘查工作。另外要注重施工人员培训,不断提升自身综合能力,更好投入到施工中去,对于提升工程质量有很大的帮助。
       2.2化学加固处理技术
       化学加固处理技术的应用就是将水泥或其他化学材料加入软土地基,适用于粉土、砂土以及淤泥质和一般人工填土的软土地基。主要的化学加固处理技术有硅化法、水泥搅拌桩法、旋喷桩法以及粉喷桩法等。水泥搅拌桩技术是用来提高软土地基硬度和强度的主要技术之一,其技术原理是通过向软土中喷洒水泥浆,使得水泥和软土发生化学反应。水泥搅拌桩处理技术主要是以水泥或者石灰等材料作为固化剂主剂,使用专业的、特制的深层搅拌设备,在软土地基深处对软土和固化剂进行强制搅拌,促使软土固结为具有一定强度的地基,提高软土地基的整体性和水稳定性,确保软土地基达到相关公路桥梁的承载力。另外,在采用水泥搅拌桩对软土地基进行处理的过程中,还可以减少软土地基的沉降量。水泥搅拌桩技术处理后的软土地基属于复合地基,公路桥梁的荷载由桩土共同承担。该处理技术的应用具有设备轻便、施工操作简单、效率高以及处理深度大等优势,在软土地基的处理中应用十分广泛。硅化法指的是将以水玻璃为主的混合溶液注入软土地基中进行加固,如果在加固过程中借助电的作用完成加固,称之为电硅化法。

硅化法处理软土地基的优势在于加固快、施工工期短,但是该处理技术的成本比较高。旋喷桩处理技术有高压旋喷桩、粉体旋喷桩方式,在强度低、压缩性高以及排水性能差的软土地基中应用广泛,使用的桩体是由水泥桩、石灰桩等与软土地基组成了复合地基,由桩体承担大部分的荷载,进而提升了地基整体的承载力,并且可以减少施工完成后的沉降。该技术应用过程中的操作比较复杂,需要使用专门配置的旋喷机械,施工成本高,加固效果好,适用范围广。
       2.3排水固结施工技术处理
       对于含水量丰富的软土地基,在加强其排水处理的过程中,需要公路桥梁施工单位及人员重视排水固结施工技术处理的科学应用。在此期间,需要做到:(1)设置好性能可靠的排水系统及加压系统,采用塑料排水带或砂井排水方式,及时排出路桥软土地基施工区域土层中的水,满足其应用中的结构稳定性要求。(2)施工单位在进行软土地基施工处理工作的过程中,需要对排水固结施工技术的功能特性、利用价值等有着更多的了解,制定并实施好相应的处理计划,促使公路桥梁基础结构施工中能够得到更多的专业支持,从而为其性能可靠性增强及车辆的安全行驶等打下基础,实现对排水固结施工技术的科学应用,高效地完成软土地基施工处理计划。
       2.4表面处理技术
       表面处理技术应用具有稳定内部结构以及增强土体强度等方面的优势,应用价值较为突出。目前较为常见的表面处理技术,主要有以下几种:①砂砾垫层技术。会通过铺设一定厚度砂砾垫层的方式,保证软土地基透水性能,确保排水固结效果可以得到切实优化,垫层的运用还能够对配装式构件以及机械设备形成良好保护,可避免出现大面积土质结构破坏问题;②表层排水施工技术。此种技术应用原理较为简单,会在额外载荷作用下,将土层内多余水分排出,进而将孔隙降低到一定程度之内,完成固结变形处理,在进行孔隙排水过程中,土体超静孔隙水压力会出现逐渐减小趋势,地基抗剪强度以及土层有效应力会得到有效提高,土地强度会逐渐趋于稳定状态,进而达到土质结构成型目标;③排水固结技术。该项技术主要包括加压以及排水两部分内容,会通过对土层自身透水性的运用,完成排水任务,且会设置塑料排水板以及砂井等装置,保证其透水性能。④加压技术。加压技术主要包括井降水技术以及地面堆载等技术,会在条件允许情况下,经过对电渗排水井点的运用,提高软土强度以及承载能力。
       2.5挤密法
       挤密法是利用桩孔形成中产生的侧向挤压作用挤密桩间土,把桩孔用灰土等材料夯实,因此挤密法又被称之为灰土桩挤密法。有效运用灰土和土桩,可以很好的对软土地基处理,具有成本低、操作简单的特点,可以有效满足实际需求。实际施工中一般会采用砂石桩法,充分利用震动,将碎石填入到软土地基中,可以形成直径较大的密实砂石桩体。合理利用挤密法,和工程相关情况联系起来,确保发挥出有效作用。加强对挤密法研究,不断优化施工工艺,改善实际施工效果,实现软土地基的有效处理。
       结语
       总之,在市政公路桥梁工程施工过程中,遇到软土地基施工条件时,施工单位需要在工程施工设计之前对软土地基进行全面勘察,了解软土地基天然含水量、天然孔隙比以及抗剪强度等,从而选择合适的处理技术对地基进行夯实处理,降低软土地基含水量、孔隙比,增强抗剪强度,使其达到工程施工具体要求,确保市政公路桥梁工程施工有序进行,保证施工整体质量,延长公路桥梁使用寿命。
       参考文献
       [1]刘子超.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(13):161-162.
       [2]苏秀芳.研究市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术[J].四川水泥,2019(5):46.
       [3]刘宇.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].科技展望,2016,26(20):30.
       [4]罗凌燕.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].黑龙江科技信息,2014(20):213.
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